JP2003344303A - 浸透探傷試験方法及び該浸透探傷試験方法に用いる浸透探傷試験装置 - Google Patents
浸透探傷試験方法及び該浸透探傷試験方法に用いる浸透探傷試験装置Info
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Abstract
部を容易に特定できる浸透探傷試験方法及び該浸透探傷
試験方法に用いる浸透探傷試験装置を提供する。 【解決手段】 被検査物表面に紫外線を吸収する特性を
持つ浸透探傷用浸透液を付着させ、該浸透液を開口欠陥
部に浸透させた後、開口欠陥部内に浸透せずに被検査物
表面に残留している余剰浸透液を除去し、次いで被検査
物表面に無機質白色微粉末の薄層を形成して粉末間の毛
細管現象によって開口欠陥部内に浸透している浸透液を
該薄層表面に吸出させて欠陥指示ニジミ模様を出現さ
せ、紫外線を照射した状態で紫外線のみに感度を持つ撮
像装置によって該薄層表面を撮像して欠陥指示ニジミ模
様の画像を得る浸透探傷試験方法。
Description
及び該浸透探傷試験方法に用いる浸透探傷試験装置に関
するものである。
視染料を用いた浸透探傷用浸透液(以下、「染色浸透
液」ともいう。)を被検査物表面に付着させて該染色浸
透液を焼き割れ等の開口欠陥部(以下、単に「傷」とも
いう。)内に浸透させ、次いで、被検査物表面に残留し
ている余剰浸透液を除去した後に該被検査物表面に無機
質白色微粉末(以下、「現像剤」という。)を塗布して
現像剤薄層を形成し、傷の内部に浸透した染色浸透液が
毛細管現象によって該薄層表面に吸出されることにより
出現した欠陥指示ニジミ模様(以下、「傷指示模様」と
いう。)を可視光下で直接目視により、或いは、CCD カ
メラなどで撮像しモニターを通して観察して傷の有無と
大きさとを特定する染色浸透探傷試験方法と、蛍光染料
を用いた浸透探傷用浸透液(以下、「蛍光浸透液」とも
いう。)を被検査物表面に付着させた後、前記染色浸透
探傷試験方法と同様にして出現した傷指示模様を暗室内
にて紫外線照射により発光させて該傷指示模様を直接目
視により、或いは、CCD カメラなどで撮像しモニターを
通して観察することにより傷の有無と大きさとを特定す
る蛍光浸透探傷試験方法とがある。
方法では、傷が小さい(浅い)場合には傷の内部に残留
する浸透液量が少ないために現像剤薄層表面に吸出され
る量が少なく、傷指示模様が淡くなって不鮮明になるの
で、欠陥部と健全部とのコントラストが悪くなって判別
しずらく、欠陥部を見逃してしまうという問題点があ
り、モニターを通して観察する場合には目視観察の場合
より更に正確さに欠けるという問題点があった。また、
傷は長さ方向で深さが変化しているため、傷の始点と終
点とは浅くなっているので、この始・終点における傷指
示模様の色が淡くなり、傷の長さを短く評価してしまう
という問題点があった。
様の輝度は傷中に浸透した浸透液の体積に比例するの
で、浅く短い傷においては前記染色浸透探傷試験方法と
同様に浸透液量が少なく、傷指示模様の輝度が低くなっ
て見逃してしまうという問題点があった。また、発光に
より出現する傷指示模様を探傷するために直接目視によ
り観察する場合には、暗室内にて実施しなければなら
ず、作業性が悪いという問題点や傷指示模様を CCDカメ
ラなどの撮像装置にて撮影してモニター等に写し出され
た画像を観察する場合には、微細な傷指示模様をモニタ
ーに写し出させるために蛍光輝度の高い浸透液や紫外線
強度の高い光源を選択しなければならず、検査に要する
コストが嵩むという問題点があった。
見逃すことなく、可視光下でも欠陥部を容易に特定でき
る浸透探傷試験方法及び該浸透探傷試験方法に用いる浸
透探傷試験装置を提供することを技術的課題とするもの
である。
黒く映るから、仮に、眼が紫外線を可視光線のように捕
らえることができれば、紫外線を吸収している箇所は黒
く見え、紫外線を反射している箇所は白く見えることと
なるので、黒色の欠陥部と白色の健全部とを黒と白との
コントラストによって明確に判別できるという着想を
得、浸透探傷試験に汎用されている各種浸透探傷用浸透
液及び該浸透液に含まれている溶剤の紫外線分光吸光度
を測定した。
る灯油と軽油との透過曲線を示すグラフ、図2は波長nm
をx軸,透過度%をy軸とする染色浸透液と蛍光浸透液
との透過曲線を示すグラフ、図3は波長nmをx軸,透過
度%をy軸とするフォッグソルベントと0号ソルベント
Mとナフテゾール200 との透過曲線を示すグラフであ
る。なお、当該各透過曲線は、分光光度計UV-2200 (型
式名:株式会社島津製作所製)により測定して得たもの
である。
領域 290〜325nm の波長を吸収することを確認し、軽油
が紫外線領域 290〜360nm の波長を吸収することを確認
した。また、図2に示す透過曲線により、軽油や灯油を
成分(溶剤)として含んでいる蛍光浸透液OD-7000 (商
品名:マークテック株式会社製)が紫外線領域を含む29
0〜500nm の波長を吸収することを確認し、フォッグソ
ルベントを成分(溶剤)として含んでいる蛍光浸透液OD
-2800II ,OD-2800III(商品名:マークテック株式会社
製)が紫外線領域を含む 230〜500nm の波長を吸収する
ことを確認し、0号ソルベントを成分(溶剤)として含
んでいる染色浸透液P-LK(商品名:マークテック株式会
社製),染色浸透液UP-GIII (商品名:マークテック株
式会社製)及び染色浸透液UP-ST (商品名:マークテッ
ク株式会社製)が紫外線領域を含む 230〜650nm の波長
を吸収することを確認した。さらに、図3に示す透過曲
線により、ナフテゾール200 が紫外線領域 280〜283nm
の波長を顕著に吸収し、0号ソルベントMが紫外線領域
282〜286nm の波長を顕著に吸収し、フォッグソルベン
トが紫外線領域 282〜310nm の波長を顕著に吸収するこ
とを確認した。
度測定結果より、該各浸透液及び各溶剤がそれぞれ紫外
線領域 230〜420nm の波長を吸収或いは顕著に吸収する
ことから、眼の代わりに紫外線のみに感度を持つ撮像装
置にて被検査物に形成された前記薄層表面を撮像すれ
ば、欠陥部と健全部とのコントラストが良好な画像を得
ることができ、しかも、人間の眼は黒と白とを明確に判
別できるから、浅く短い傷であっても室内照明光の下で
見逃すことなく、容易に特定することができるという刮
目すべき知見を得、下記実験により確認して前記技術的
課題を達成したものである。
0II )、染色浸透液(UP-GIII )、溶剤である灯油、軽
油、ナフテゾール200 、0号ソルベントM及びフォッグ
ソルベントをそれぞれ滴下し、蛍光灯で照明(400LX )
された室内で前記SUS 板滴下面に紫外線強度 800μW /
cm2 の紫外線を照射して紫外線波長域 230〜380nm に感
度を持つ紫外線カメラで撮影し、画像信号をテレビモニ
ターに出力して該モニター画面に写し出された画像を観
察したところ、SUS 板に滴下された前記各液は黒く、液
のない箇所のSUS 板表面は白く投影され、黒と白とによ
る対比(コントラスト)が良好で滴下位置をはっきりと
明確に確認できた。
上に染色浸透液(UP-GIII )を塗布し、7分間浸透処理
した後に水道水で洗浄して試験片表面を乾燥させ、次い
で、現像剤UD-ST (商品名:マークテック株式会社製)
層を形成して焼き割れによる傷指示模様を出現させた
後、紫外線強度 800μW /cm2 の紫外線を照射して紫外
線波長域 230〜380nm に感度を持つ紫外線カメラで撮影
し、画像信号をテレビモニターに出力して該モニター画
面に写し出された画像により観察したところ、傷指示模
様が黒く投影されて傷指示模様のない箇所の試験片表面
の白との対比(コントラスト)が良好で傷指示模様をは
っきりと明確に確認できた。
通りの本発明によって解決できる。
被検査物表面に紫外線を吸収する特性を持つ浸透探傷用
浸透液を付着させ、該浸透液を開口欠陥部に浸透させた
後、開口欠陥部内に浸透せずに被検査物表面に残留して
いる余剰浸透液を除去し、次いで被検査物表面に現像剤
の薄層を形成して粉末間の毛細管現象によって開口欠陥
部内に浸透している浸透液を該薄層表面に吸出させて欠
陥指示ニジミ模様を出現させ、紫外線を照射した状態で
紫外線のみに感度を持つ撮像装置によって該薄層表面を
撮像して欠陥指示ニジミ模様の画像を得るようにしたも
のである。
おいて、紫外線を吸収する特性を持つ浸透液が、蛍光浸
透液、染色浸透液、軽油、灯油、0号ソルベント、フォ
ッグソルベント及びナフテゾール200 から選ばれるもの
である。
は、被検査物表面に付着させて該被検査物の開口欠陥部
に浸透させる紫外線を吸収する特性を持つ浸透探傷用浸
透液と被検査物表面に残留している余剰浸透液を除去し
て該被検査物表面に現像剤の薄層を形成した後に該薄層
表面に紫外線を照射する紫外線ランプと該紫外線ランプ
によって照射された薄層表面を撮像する紫外線のみに感
度を持つ撮像装置とを備えてなり、開口欠陥部内に浸透
していた浸透液が現像剤の無機質白色微粉末間の毛細管
現象によって該薄層表面に吸出されることにより出現し
た欠陥指示ニジミ模様を前記撮像装置によって検出する
ものである。
て説明する。
傷用浸透液と、現像剤(無機質白色微粉末)と、紫外線
ランプと、紫外線のみに感度を持つ撮像装置とを用意
し、被検査物表面に前記浸透探傷用浸透液を付着させて
該浸透液を被検査物表面に存在している傷の内部に浸透
させた後、該傷内に浸透せずに被検査物表面に残留して
いる余剰浸透液を除去する。
を形成して該現像剤の毛細管現象によって傷内に浸透し
ている前記浸透液を該薄層表面に吸出させて傷指示模様
を出現させる。
層表面に前記紫外線ランプで紫外線を照射して該傷指示
模様を前記撮像装置によって撮影し、傷指示模様の画像
をモノクロモニター画面に写し出して観察する。
透液としては、図1に示すように、紫外線領域 290〜32
5nm の波長を吸収する灯油、紫外線領域 290〜360nm の
波長を吸収する軽油、図2に示すように、紫外線領域を
含む 290〜500nm の波長を吸収する蛍光浸透液OD-7000
(商品名:マークテック株式会社製)、紫外線領域を含
む 230〜500nm の波長を吸収する蛍光浸透液OD-2800II
,OD-2800III(いずれも商品名:マークテック株式会
社製)、紫外線領域を含む 230〜650nm の波長を吸収す
る染色浸透液P-LK,UP-GIII ,UP-ST (いずれも商品
名:マークテック株式会社製)、及び、図3に示すよう
に、紫外線領域 280〜283nm の波長を顕著に吸収するナ
フテゾール200 、紫外線領域 282〜286nm の波長を顕著
に吸収する0号ソルベントM、紫外線領域 282〜310nm
の波長を顕著に吸収するフォッグソルベントを使用する
ことができる。従って、蛍光浸透液や蛍光浸透液に含ま
れている紫外線を吸収する特性を持つ溶剤でもよく、紫
外線を吸収する特性を持つ界面活性剤(例えば、ポリオ
キシエチレンノニルフェニルエーテル)でもよい。さら
に、0号ソルベントMとほぼ同じ紫外線領域の波長を顕
著に吸収する0号ソルベントLも浸透探傷用浸透液とし
て使用することができる。
トD-40(型式:マークテック株式会社製:照射紫外線波
長域330 〜400nm )を使用すればよい。なお、浸透液と
してナフテゾール200 、0号ソルベントM及びフォッグ
ソルベントを用いる場合には、照射する紫外線の波長を
浸透液の吸収波長に合わせるために、該紫外線光源の紫
外線透過フィルターをバンドパスフィルターに交換して
使用する。
0 〜420nm 範囲内の波長を吸収する特性を持つ紫外線カ
メラ(例えば、市販品: CCDカメラXC-EU50 ・型式・紫
外線分光感度 300〜420nm , CCDカメラXCD-SX900UV ・
型式・紫外線分光感度 230〜380nm :いずれもソニー株
式会社製)を使用すればよい。
定波長域の紫外線を吸収する浸透液による傷指示模様を
出現させ、傷指示模様が出現している該薄層表面に紫外
線を照射した状態で紫外線波長域230 〜420nm に感度を
持つ撮像装置にて傷指示模様を撮影するので、傷指示模
様に照射された紫外線が吸収されて黒く撮像され、欠陥
部と健全部とが黒色と白色との対比となってコントラス
トが良好な画像を得ることができ、浅く短い傷であって
も室内照明光の下で見逃すことなく、傷指示模様を容易
に検出することができる。
溶剤除去型染色浸透液 UP-ST(商品名:マークテック株
式会社製)を刷毛塗りして10分間放置した(浸透処
理)。この浸透処理の後、余剰浸透液を乾燥した清浄な
ウエスで拭き取り、さらに、洗浄剤 UR-ST(商品名:マ
ークテック株式会社製)をしみ込ませたウエスで拭き取
って余剰浸透液を除去した(除去処理)。次いで、エア
ゾール型速乾式現像剤 UD-ST(商品名:マークテック株
式会社製)を試験片の表面から約30cm離して均一にスプ
レーした後に5分間放置して傷指示模様を形成させた
(現像処理)。
れた可視光照度400Lx の室内に置き、該試験片表面に照
射紫外線波長域 330〜400nm のスーパーライトD-40(型
式:マークテック株式会社製)で紫外線強度 700μW /
cm2 の紫外線を照射して該試験片表面を分光感度 300〜
420nm の紫外線 CCDカメラ:XC-EU50 (型式:ソニー株
式会社製)で撮影し、画像信号をモノクロモニターに出
力させた。
たところ、傷指示模様が黒く投影されて傷指示模様のな
い箇所の試験片表面の白との対比(コントラスト)が良
好で傷指示模様をはっきりと明確に確認でき、1000Lxの
可視光下において確認できる小さな傷指示模様を容易に
確認することができた(実施例1)。
を止めたところ、モニター画面には何も写らず、傷指示
模様を確認することはできなかった。
れた可視光照度800Lx の室内に置き、可視光 CCDカメ
ラ:XC-77RR (型式:ソニー株式会社製)で撮影し、画
像信号をモノクロモニターに出力させたところ、実測長
さ1mmの傷指示模様を確認することができず、可視光照
度を800Lx から2000Lxに上げても確認することができな
かった(比較例1)。
水洗性染色浸透液 UP-GIII(商品名:マークテック株式
会社製)を刷毛塗りして10分間放置する浸透処理を行っ
た後、水洗いして余剰浸透液を洗浄して乾燥機で乾燥さ
せ、次いで、エアゾール型速乾式現像剤 UD-STを試験片
の表面から約30cm離して均一にスプレーした後に5分間
放置する現像処理を行い、傷指示模様を形成させた。
察試験を行ったところ、実施例1と同様の探傷結果が得
られた(実施例2)。
試験を行ったところ、傷指示模様を確認することはでき
なかった(比較例2)。
溶剤除去型蛍光浸透液 OD-7000(商品名:マークテック
株式会社製)を刷毛塗りして10分間放置する浸透処理を
行った後、余剰浸透液を乾燥した清浄なウエスで拭き取
り、さらに、洗浄剤 UR-STをしみ込ませたウエスで拭き
取って余剰浸透液を除去する除去処理を行った。次い
で、エアゾール型速乾式現像剤 UD-STを試験片の表面か
ら約30cm離して均一にスプレーした後に5分間放置する
現像処理を行い、傷指示模様を形成させた。
察試験を行ってモニター画面に写し出された画像を観察
したところ、傷指示模様が黒く投影されて傷指示模様の
ない箇所の試験片表面の白との対比(コントラスト)が
良好で傷指示模様をはっきりと明確に確認でき、紫外線
強度2000μW /cm2 において確認できる小さな傷指示模
様を容易に確認することができた(実施例3)。
を止めたところ、モニター画面には何も写らず、傷指示
模様を確認することはできなかった。
該試験片表面にスーパーライトD-40で紫外線強度3000μ
W /cm2 の紫外線を照射して試験片表面を可視光 CCDカ
メラ:XC-77RR で撮影し、画像信号をモノクロモニター
に出力させたところ、実測長さ1mmの傷指示模様を確認
することができず、紫外線強度を3000μW /cm2 から50
00μW /cm2 に上げても確認することができなかった
(比較例3)。
水洗性蛍光浸透液 OD-2800II(商品名:マークテック株
式会社製)を刷毛塗りして10分間放置する浸透処理を行
った後、水洗いして余剰浸透液を洗浄して乾燥機で乾燥
させ、次いで、エアゾール型速乾式現像剤 UD-STを試験
片の表面から約30cm離して均一にスプレーした後に5分
間放置する現像処理を行い、焼き割れの傷指示模様を形
成させ、前記実施例3と同様にして撮像観察試験を行っ
たところ、実施例3と同様の探傷結果が得られた(実施
例4)。
察試験を行ったが、前記比較例3と同様に傷指示模様を
確認することができなかった(比較例4)。
を使用した外、実施例1と同様にして傷指示模様を形成
させた。
可視光照度800Lx の室内に置き、該試験片表面にスーパ
ーライトD-40で紫外線強度 700μW /cm2 の紫外線を照
射しして試験片表面を分光感度 300〜420nm の紫外線 C
CDカメラ:XC-EU50 で撮影し、画像信号をモノクロモニ
ターに出力させた。
たところ、傷指示模様が黒く投影されて傷指示模様のな
い箇所の試験片表面の白との対比(コントラスト)が良
好で傷指示模様をはっきりと明確に確認でき、800Lx の
可視光下において確認できる小さな傷指示模様を容易に
確認することができた(実施例5)。
を止めたところ、モニター画面には何も写らず、傷指示
模様を確認することはできなかった。
れた可視光照度2000Lxの室内に置き、可視光 CCDカメ
ラ:XC-77RR で撮影し、画像信号をモノクロモニターに
出力させたところ、実測長さ1mmの傷指示模様を確認す
ることができなかった(比較例5)。
株式会社製)を使用した外、実施例1と同様にして傷指
示模様を形成させた。
可視光照度800Lx の室内に置き、該試験片表面にスーパ
ーライトD-40の紫外線透過フィルターを 280〜290nm の
バンドパスフィルターに交換した状態で紫外線強度 700
μW /cm2 の紫外線を照射し、試験片表面を分光感度 2
30〜380nm の紫外線 CCDカメラ:XCD-SX900UV (型式:
ソニー株式会社製)で撮影し、画像信号をモノクロモニ
ターに出力させた。
たところ、傷指示模様が黒く投影されて傷指示模様のな
い箇所の試験片表面の白との対比(コントラスト)が良
好で傷指示模様をはっきりと明確に確認でき、1000Lxの
可視光下でやっと確認できる傷指示模様を容易に確認す
ることができた(実施例6)。
を止めたところ、モニター画面には何も写らず、傷指示
模様を確認することはできなかった
れた可視光照度2000Lxの室内に置き、可視光 CCDカメ
ラ:XC-77RR で撮影し、画像信号をモノクロモニターに
出力させたところ、実測長さ1mmの傷指示模様を確認す
ることができなかった(比較例6)。
を使用した外、実施例1と同様にして傷指示模様を形成
させた。
フィルターを 280〜320nm のバンドパスフィルターに交
換した外、前記実施例6と同様にして撮像観察試験を行
ったところ、実施例6と同様の探傷結果が得られた(実
施例7)。
試験を行ったところ、比較例6と同様に傷指示模様を確
認することはできなかった(比較例7)。
菱株式会社製)を使用した外、実施例1と同様にして傷
指示模様を形成させた。
400Lx の室内に置き、スーパーライトD-40の紫外線透過
フィルターを 280〜310nm のバンドパスフィルターに交
換した外、前記実施例6と同様にして撮像観察試験を行
ったところ、実施例6と同様の探傷結果が得られた(実
施例8)。
試験を行ったところ、比較例6と同様に傷指示模様を確
認することはできなかった(比較例8)。
株式会社製)を使用した外、実施例1と同様にして傷指
示模様を形成させた。
400Lx の室内に置いた外、前記実施例6と同様にして撮
像観察試験を行ったところ、実施例6と同様の探傷結果
が得られた(実施例9)。
試験を行ったところ、比較例6と同様に傷指示模様を確
認することはできなかった(比較例9)。
を持つ浸透液による傷指示模様を出現させて該傷指示模
様に紫外線を照射して紫外線のみに感度を持つ撮像装置
にて傷指示模様を撮影するようにしたから、傷指示模様
が黒く撮像されて欠陥部と健全部とにおける黒と白との
コントラストが良好な画像を得ることができ、浅く短い
傷であっても室内照明光の下で見逃すことなく容易に特
定できる浸透探傷試験方法及び該浸透探傷試験方法に用
いる浸透探傷試験装置を提供することができる。
いといえる。
油との透過曲線を示すグラフである。
液と蛍光浸透液との透過曲線を示すグラフである。
ソルベントと0号ソルベントMとナフテゾール200 との
透過曲線を示すグラフである。
Claims (3)
- 【請求項1】 被検査物表面に紫外線を吸収する特性を
持つ浸透探傷用浸透液を付着させ、該浸透液を開口欠陥
部に浸透させた後、開口欠陥部内に浸透せずに被検査物
表面に残留している余剰浸透液を除去し、次いで被検査
物表面に無機質白色微粉末の薄層を形成して粉末間の毛
細管現象によって開口欠陥部内に浸透している浸透液を
該薄層表面に吸出させて欠陥指示ニジミ模様を出現さ
せ、紫外線を照射した状態で紫外線のみに感度を持つ撮
像装置によって該薄層表面を撮像して欠陥指示ニジミ模
様の画像を得ることを特徴とする浸透探傷試験方法。 - 【請求項2】 紫外線を吸収する特性を持つ浸透液が、
蛍光浸透液、染色浸透液、軽油、灯油、0号ソルベン
ト、フォッグソルベント及びナフテゾール200から選ば
れるものである請求項1記載の浸透探傷試験方法。 - 【請求項3】 被検査物表面に付着させて該被検査物の
開口欠陥部に浸透させる紫外線を吸収する特性を持つ浸
透探傷用浸透液と被検査物表面に残留している余剰浸透
液を除去して該被検査物表面に無機質白色微粉末の薄層
を形成した後に該薄層表面に紫外線を照射する紫外線ラ
ンプと該紫外線ランプによって照射された薄層表面を撮
像する紫外線のみに感度を持つ撮像装置とを備えてな
り、開口欠陥部内に浸透していた浸透液が無機質白色微
粉末間の毛細管現象によって該薄層表面に吸出されるこ
とにより出現した欠陥指示ニジミ模様を前記撮像装置に
よって検出することを特徴とする浸透探傷試験装置。
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JP2002155866A JP4280967B2 (ja) | 2002-05-29 | 2002-05-29 | 浸透探傷試験方法及び該浸透探傷試験方法に用いる浸透探傷試験装置 |
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JP2002155866A JP4280967B2 (ja) | 2002-05-29 | 2002-05-29 | 浸透探傷試験方法及び該浸透探傷試験方法に用いる浸透探傷試験装置 |
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- 2002-05-29 JP JP2002155866A patent/JP4280967B2/ja not_active Expired - Fee Related
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